Artículo publicado por Natalie Wolchover el 21 de agosto de 2012 en SPACE.com
¿Cómo se inició el universo?
Tradicionalmente se ve al Big Bang como el momento en el que un paquete
de energía infinitamente denso estalla súbitamente, expandiendo las tres
direcciones espaciales y enfriándose gradualmente conforme lo hace.
Ahora, un equipo de físicos dice que el
Big Bang debería modelarse como un cambio de fase: el momento en que un
universo amorfo análogo al agua líquida enfriada, cristaliza
repentinamente para formar un espacio-tiempo de cuatro dimensiones, que
sería análogo al hielo.
Big Bang © by { pranav }
En el nuevo estudio, el autor principal James Quach y sus colegas de la Universidad de Melbourne en Australia dicen que la hipótesis puede ponerse a prueba buscando defectos en la estructura del espacio-tiempo cuando se cristalizó el universo. Actualmente, el universo tiene unos 13 700 millones de años.
“Piensa en los inicios del universo como
en un líquido”, dice Quach en un comunicado. “Luego, cuando se enfría
el universo, ‘cristaliza’ en las tres dimensiones espaciales y una
temporal que vemos hoy. Imaginado de esta forma, cuando se enfría el
universo, esperaríamos que se formasen grietas, similares a las que se
forman en el hielo cuando se congela el agua”.
De existir, estas grietas serían
detectables, dicen los investigadores, debido a que la luz y otras
partículas se curvarían o reflejarían cuando cubren su camino a través
del cosmos.
La idea de que el espacio y el tiempo
son propiedades emergentes que se materializan repentinamente a partir
de un estado amorfo, se propuso inicialmente por físicos del Instituto
Perimeter de Canadá en 2006. Conocida como “quantum graphity”,
la teoría mantiene que la geometría de cuatro dimensiones del
espacio-tiempo descubierta por Albert Einstein no es fundamental; en su
lugar, el espacio-tiempo es más similar a una retícula construida a
partir de bloques básicos discretos de espacio-tiempo, de la misma forma
que la materia tiene aspecto continuo, pero en realidad está hecha de
bloques básicos llamados átomos.
Originalmente, a temperaturas
extremadamente altas, los bloques básicos eran como el agua líquida: no
tenían estructura, “representando un estado sin espacio”, escriben los
investigadores en su artículo. En el momento del Big Bang, cuando la
temperatura del universo empezó a bajar hasta el “punto de congelación”
de los bloques básicos de espacio-tiempo, cristalizaron en la forma de
retícula tetradimensional que vemos hoy.
Las matemáticas que describen la teoría
cuadran bien, pero “el desafío ha sido que estos bloques básicos de
espacio son muy pequeños, por lo que es imposibles verlos directamente”,
explica Quach. Desde el punto de vista humano, el espacio-tiempo parece
suave y continuo.
No obstante, aunque los propios bloques
básicos podrían ser demasiado pequeños para detectarlos, los físicos
esperan observar los límites que se habrían formado cuando las regiones
de cristalización de los bloques básicos chocaron entre sí en el momento
del Big Bang, creando “grietas” en el universo. Se requiere más trabajo
para predecir la distancia media entre grietas – no se sabe si es
microscópica o de años luz – para caracterizar sus efectos sobre las
partículas.
La investigación de Quach y su equipo se detalla en el ejemplar de este mes de la revista Physical Review D.
Fuente: